Куда девается произведенное, но не использованное электричество?

Куда девается произведенное, но не использованное электричество? Интересно

Предположим следующую ситуацию: выработанного электричества оказалось больше, чем население города или всей страны способно израсходовать? Куда в таком случае деваются лишние запасы энергии и возможно ли вообще их хранение?

Как производят электричество?

Электрическая энергия не присутствует в природе в неограниченном количестве – ее необходимо вырабатывать. Процесс получения энергии из первичных источников называется генерацией электричества.

Саяно-Шушенская гидроэлектростанция - крупнейшая по мощности ГЭС в России
Саяно-Шушенская гидроэлектростанция – крупнейшая по мощности ГЭС в России

Под первичной подразумевается вся та энергия, которая имеется в природных условиях в изначальном виде до искусственного преобразования. Естественные источники энергии могут быть регенеративными и нерегенеративными (не восстанавливаются). К первой группе можно отнести энергию Солнца, ветра, воды и т.п. Ко второй – ископаемые виды топлива: нефть, уголь, газ и др.

Электричество вырабатывается на электростанциях – специальных промышленных предприятиях. В этом процессе задействованы генераторы, которые превращают энергию в электрическую.

В области электроэнергетики выделяют несколько этапов доставки энергии конечному пользователю:

  1. Генерация или, собственно, производство.
  2. Передача посредством электросетей к месту потребления.
  3. Распределение энергии от первичных подстанций к вторичным.
  4. Накопление и восстановление энергии при помощи аккумуляции в устройстве (батарее).
Интересный факт: выработка электроэнергии на станциях началась в 1882 (Нью-Йорк). Паровой двигатель запускал динамо-машину для производства постоянного тока. С его помощью обеспечили освещение одной из самых старых улиц города – Перл-стрит. Позже данная технология обрела распространение по всему миру.
Турбогенератор
Турбогенератор

Применение генератора – основной способ производства электричества. Принцип его работы базируется на наличии турбины и источника энергии. Генератор и турбина расположены на одной оси. Энергия воды, тепла, ветра и прочих источников подается на турбину – лопаточную машину. Под этим натиском она начинает вращаться.

Производство электричества происходит за счет электромагнитной индукции. Основными элементами генератора являются подвижный ротор, который образует вращающееся магнитное поле, и неподвижная обмотка статора. За счет движения в обмотке возникает электрическое поле. Образованный электрический ток затем изымается.

Интересно:  Почему Наполеон пошел на Москву, а не на столицу: Санкт-Петербург?

Можно ли производить электричество про запас?

На сегодняшний день не существует оптимального способа длительного хранения электричества, хотя специалисты всего мира работают над этим вопросом. Особенно активно проблему начали обсуждать в последние годы с развитием альтернативной энергетики.

Сейчас система генерации электричества предусматривает выработку энергии в соответствии со спросом на нее. Говоря простым языком, специальные диспетчерские пункты анализируют нагрузку в сети. Если она снижается, соответственно сокращается и выработка электричества.

Геотермальная электростанция в Исландии работает на основе энергии подземных источников
Геотермальная электростанция в Исландии работает на основе энергии подземных источников

Даже если предположить, что в один момент спрос на электричество резко пропал, а его выработано слишком много, то вся «лишняя» энергия распределяется среди других потребителей, которые в ней нуждаются.

На практике же на электростанциях регулируется количество произведенного электричества путем снижения расхода топлива либо подачи воды на турбину. Это позволяет экономить ресурс самой турбины, а также объем источника энергии.

Проблема восполняемых источников состоит в отсутствии регулярного доступа к ним. Например, энергию Солнца можно использовать не круглый год, как и запасы воды, уровень которых является сезонным. Именно поэтому накопление и хранение энергии стало особенно актуальным.

Некоторые варианты хранения энергии уже используются, но не в крупных промышленных масштабах. Например, гидроаккумуляторы работают следующим образом. При излишке электричества с его помощью наполняют водой два резервуара. Когда спрос на него возрастает, используют этот запас воды.

Накопители энергии сжатого воздуха (принцип работы, как и у гидроаккумуляторов)
Накопители энергии сжатого воздуха (принцип работы, как и у гидроаккумуляторов)

В современной электроэнергетике пока не предусмотрены способы накопления и длительного хранения электричества. Объем его производства строго соответствует спросу и текущему использованию. На электростанциях регулируется интенсивность подачи источника энергии (воды, тепла и т.д.) для повышения или понижения выработки.

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Поделиться с друзьями

Эксперт и постоянный автор научно-популярного журнала: «Как и Почему». Свидетельство о регистрации средства массовой информации ЭЛ № ФС 77 - 76533. Издание «Как и Почему» kipmu.ru входит в список социально значимых ресурсов РФ (определяет Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации).

Оцените автора
( Пока оценок нет )
Научно-популярный журнал: «Как и Почему»
guest
3 Комментарии
Встроенная обратна связь
Просмотр всех комментариев

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: